Nafukovací modul už přináší první poznatky

Modul BEAM se do vesmíru vypravil v trunku lodi Dragon (mimochodem tento start byl prvním, při kterém se SpaceX podařilo přistát s prvním stupněm na mořské plošině), která startovala 8. dubna 2016. BEAM byl s pomocí staniční robotické paže vyjmut z nákladového prostoru a připojen k volnému uzlu na modulu Tranquility. Na konci května začal astronaut Jeffrey Williams podle přesných pokynů ze Země opatrně manuálně napouštět stěny modulu. Používal k tomu sérii několikasekundových otevření ventilu, což umožnilo vzduchu ze stanice vstoupit do modulu a nafouknout jej.

Když byl modul plně nafouknutý s nízkým tlakem, otevřely se tlakové lahve uvnitř modulu a automaticky natlakovaly vnitřní prostor tak, aby tlak odpovídal zbytku stanice. Při nafukování modul téměř zdvojnásobil svou délku a na šířku nakynul o 40%. Právě tato schopnost navýšit po startu vnitřní objem znamená do budoucna ohromný příslib.

Už při nafukování, ale i po něm snímaly senzory v modulu celkové a tepelné chování celé konstrukce. Jakmile bylo potvrzeno, že modul drží tlak a během dalších dní nedošlo k žádným únikům, mohl Jeffrey Williams oznámit začátek dvouletého testovacího období tím, že 6. června poprvé vstoupil do útrob modulu. Další vstupy přišly 7. a 8. června, kdy astronaut do modulu umístil dodatečné senzory, nebo ventilační hadice. Kromě toho odebral vzorky vzduchu a provedl stěry ze stěn.

Senzory od NASA pomáhají monitorovat chování modulu – kupříkladu akcelerometry ve stěnách sledovaly, jak modul mění svůj tvar při nafukování, bezdrátové teplotní senzory zase sledovaly, jak je na tom izolační vrstva, aktivní a pasivní dozimetry měří radiaci, která proniká stěnami a senzory systému DIDS (Distributed Impact Detection System) vyhledávají nárazy kosmického smetí do vnějších stěn a určují místa těchto dopadů.

Každá nová technologie přináší nečekané výzvy a technologická překvapení. BEAM v tomto směru nebyl výjimkou. „To je důvod, proč děláme tyhle zkoušky, abychom se naučili novou technologii a co nejlépe ji prozkoumali,“ popisuje Steve Munday, manažer, který v Johnsonově středisku v Houstonu zodpovídá za modul BEAM. V případě nafukovacího modulu přišlo první překvapení už při samotném nafouknutí. Když BEAM 28. května dosáhl plných rozměrů, bylo to až na druhý pokus.

Video: Časosběr nafukování modulu
(autor: NASA)

Ten první přišel o dva dny dříve. Jenže textilní vrstvy ve stěnách se rozpínaly pomaleji, než se čekalo a než jak předpokládaly výsledky pozemních simulací. Hlavním důvodem těchto problémů bylo zřejmě to, že modul byl těsně sbalený více než rok, protože musel čekat, až se SpaceX vrátí do služby po nehodě z června 2015. Týmy odborníků z NASA a společnosti Bigelow proto zastavily proces nafukování, aby nedošlo k ohrožení jak modulu samotného, tak i zbytku stanice, případně i posádky uvnitř. 27. května astronauti uvolnili tlak z modulu, což mělo umožnit tuhým látkovým vrstvám trochu se uvolnit. Když se potvrdilo, že další nafukování nepředstavuje ohrožení pro stanici ani posádku, začaly týmy 28. května s druhým kolem nafukování a po sedmi hodinách modul dosáhl plných rozměrů.

Dalším překvapením bylo, že interiér modulu BEAM byl teplejší, než se podle simulací čekalo. Teploty byl vyšší především ve složené konfiguraci bezprostředně před nafukováním. Podle některých odhadů to mohlo být způsobeno tím, že mezi vrstvami bylo méně kontaktů a izolace tak byla účinnější. Pro modul BEAM je určitě lepší, když je teplejší, než kdyby byl studenější. Nemá totiž žádný aktivní systém tepelné kontroly a závisí na výměně vzduchu se stanicí.

„Kdyby byl BEAM chladnější, než jsme čekali, rostlo by riziko kondenzace vodních par. Velmi nás proto potěšilo, když nám Jeff (Williams – pozn. aut.) oznámil, že stěny jsou suché jako troud,“ vzpomíná Steve Munday a dodává: „BEAM je první kus svého druhu a používáme jej i pro vylepšení našich strukturálních i tepelných modelů pro budoucí analýzy.“

Členové posádky vstoupili do útrob modulu během září celkem dvakrát. Důvodem byla běžná údržba – musely se znovu upevnit některé senzory, které se od instalace uvolnily. Kromě toho bylo potřeba restartovat laptop, který měl odesílat data, ale zasekl se. Astronauti navíc odebrali dodatečné vzorky pro návrat na Zemi a provedli i několik zkoušek, které měly pozemním inženýrům umožnit lépe definovat strukturální parametry modulu.

Astronautka Kathleen Rubins vyměnila 5. září baterie v systému DIDS. Ukázalo se totiž, že vyčerpané baterie rušily bezdrátovou komunikaci se senzory. Pozemní týmy následně rekonfigurovaly energetický systém DIDS, aby celý přístroj pracoval s energií více ekonomicky a aby v budoucnu nedocházelo k dalším rušením. V průběhu 29. září astronautka do modulu vstoupila znovu a provedla několik zkoušek, které měly ověřit, jak struktura stěn reaguje na nárazy, které způsobují vibrace. Sledovala se i schopnost stěn pohlcovat vibrace.

Zástupci NASA i firmy Bigelow jsou potěšeni, když mohou oznámit, že modul BEAM pracuje podle plánu a pokračuje v poskytování cenných dat. Inženýři zabývající se v Johnsonově středisku strukturálními měřeními již potvrdili, že zátěž na stanici vyvolaná nafouknutím modulu BEAM byla minimální. Stále přitom pracují na vyhodnocování naměřených údajů, které porovnávají s počítačovými simulacemi a pozemními modely. Výzkumníci z Langley Research Center v Hamptonu (stát Virginia) hlásí, že zatím v datech z DIDS nezaznamenali žádný velký náraz kosmického smetí, což je dobré nejen pro modul BEAM ale obecně i pro celou ISS.

Výzkumníci, kteří mají na starost radiační měření potvrdili, že zátěž z kosmického záření je uvnitř modulu BEAM podobná jako v ostatních staničních modulech. Momentálně specialisté zaměřili svou pozornost na zachycené radiační částice, které pochází z Jihoatlantické anomálie. Výsledkem by měly být počítačové modely radiační zátěže a návrhy na dodatečnou ochranu při použití modulu pro dlouhodobé mise.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] NASA.gov

Převzato: Kosmonautix.cz